Το «παζλ» της Ενέργειας (Μορφές, Μετατροπές και Διατήρηση της Ενέργειας)

Σχετικά έγγραφα
Η φυσική με πειράματα Α Γυμνασίου

Φύλλο Εργασίας 12. Από το Μαγνητισμό στον Ηλεκτρισμό Μια Ηλεκτρική (ιδιο-)γεννήτρια

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΗΣ Α ΤΑΞΗΣ. 3ο Γ/σιο Τρικάλων

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον;

Όνομα και Επώνυμο: Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας: Δημοτικό Σχολείο: Τάξη/Τμήμα:

Η φυσική με πειράματα Α Γυμνασίου

Φ Υ Σ Ι Κ Η Σχολείο :..

Μπαταρία Α 1. Θερμική. 2. Ακτινοβολία. Γεννήτρια Β. Θερμοστοιχείο Δ. 4. Χημική

Όνομα και Επώνυμο:.. Όνομα Πατέρα:. Όνομα Μητέρας:... Δημοτικό Σχολείο:.. Τάξη/Τμήμα:. Εξεταστικό Κέντρο:...

Φύλλο Εργασίας 11. Από τον Ηλεκτρισμό στο Μαγνητισμό Ένας Ηλεκτρικός (ιδιο-)κινητήρας

Συμπληρωματικό Φύλλο Εργασίας 10+ ( * ) 10. Το Ηλεκτρικό βραχυ-κύκλωμα Κίνδυνοι και "Ασφάλεια"

Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης. Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: ΑΚΑΔ. ΕΤΟΣ: ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΟΝ/ΜΟ ΣΠΟΥΔΑΣΤΗ:... ΤΜΗΜΑ:

ΧΡΙΣΤΟΣ ΑΝΔΡΙΚΟΠΟΥΛΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΚΑΝΕΛΛΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΔΙΒΑΡΗΣ ΠΑΠΑΧΡΗΣΤΟΥ ΣΤΙΓΚΑ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΩΤΗΡΙΑ ΓΑΛΑΚΟΣ ΚΑΖΑΤΖΙΔΟΥ ΔΕΣΠΟΙΝΑ ΜΠΙΣΚΟΣ ΚΥΡΙΑΚΟΣ ΚΟΡΝΕΖΟΣ

α. Όταν από έναν αντιστάτη διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, η θερμοκρασία του αυξάνεται Η αύξηση αυτή συνδέεται με αύξηση της θερμικής ενέργειας

Ηλεκτρικό κύκλωµα. Βασική θεωρία

ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ :. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: / / ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :..ΒΑΘΜΟΣ :

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο

Εργασία Πρότζεκτ β. Ηλιακή Ενέργεια Γιώργος Αραπόπουλος Κώστας Νταβασίλης (Captain) Γεράσιμος Μουστάκης Χρήστος Γιαννόπουλος Τζόνι Μιρτάι

Φύλλο Εργασίας 10 Το Ηλεκτρικό βραχυ-κύκλωμα Κίνδυνοι και "Ασφάλεια"

ΘΕΜΑ : ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΗΓΕΣ / ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

1. Πιστολάκι μαλλιών ( δηλαδή τι αρχική μορφή ενέργειας υπάρχει αποθηκευμένη στην συσκευή και σε ποια μορφή μετατρέπεται αυτή)

Η φυσική με πειράματα Α Γυμνασίου

H Λ Ε Κ Τ Ρ Ο Μ Α Γ Ν Η Τ Ι Σ Μ Ο Σ ΜΑΘΑΙΝΩ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΜΑΓΝΗΤΕΣ

Όνομα και Επώνυμο: Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας: Δημοτικό Σχολείο: Τάξη/Τμήμα:

Το θέμα με το οποίο επιλέξαμε να ασχοληθούμε κατά τη φετινή χρονιά είναι: «Ενέργεια Τρόποι εξοικονόμησής της».

Ενδεικτικές απαντήσεις θα αναρτηθούν μετά την παραλαβή των γραπτών από όλα τα εξεταστικά κέντρα.

Όνομα και Επώνυμο: Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας: Δημοτικό Σχολείο: Τάξη/Τμήμα:

Έργο= Δύναμη x απόσταση (9)

16/03/2017 Όνομα και Επώνυμο:.. Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας: Δημοτικό Σχολείο: Τάξη/Τμήμα:.

Ε Δημοτικού 13 Μαΐου 2012 Ονοματεπώνυμο: Δημοτικό Σχολείο:.

YΠΟΔΕΙΓΜΑ ΙΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ/-ΩΝ

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη. Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04)

ΕΛΙΝΑ ΒΑΓΙΑΝΟΥ ΓΛΥΚΕΡΙΑ ΔΕΝΔΡΙΝΟΥ 20-ΝΟΕ

35ο Μάθημα ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. Μπορεί να είναι συνεχές, μπορεί να είναι εναλλασσόμενο

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ. ΑΣΚΗΣΗ: ΜEΤΡΗΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΤΑΣΕΩΝ-ΕΝΤΑΣΕΩΝ ΑΠΛΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ (Πρόταση ΕΚΦΕ) Τάξη.

1 ΕΠΑΛ Αθηνών. Β` Μηχανολόγοι. Ειδική Θεματική Ενότητα

ΘΕΜΑ: ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ

Καινοτόμες Τεχνολογικές Εφαρμογές στονέοπάρκοενεργειακήςαγωγήςτουκαπε

Α. Σχετικά με το σχολείο:

32ο Μάθημα MΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ενδεικτικό χρονοδιάγραμμα εφαρμογής. Ενότητας «ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ: Τροχοί - Τροχαλίες» ΣΤ ΤΑΞΗ. (Ενδεικτικός χρόνος 6 Χ 80 )

TAΞΗ: Β ΤΟΜΕΑΣ : ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Φύλλο διδασκαλίας 2

1. ΠΗΓΕΣ ΚΑΙ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΙΚO ΡΕΥΜΑ

ΜΗΧΑΝΕΣ. Τα πλεονεκτήματα των μηχανών είναι τα ακόλουθα: 1) Δεν υπάρχει όριο στη δύναμη και στην αντοχή των μηχανών.

08/03/2018 Όνομα και Επώνυμο:.. Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας: Δημοτικό Σχολείο: Τάξη/Τμήμα:.

ΤΑΞΗ ΣΤ ΕΙΡΗΝΗ ΠΕΤΡΑΚΗ (ΔΑΣΚΑΛΑ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧ.Τ.) ΕΝΟΤΗΤΕΣ Α.Π.: ΔΟΜΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ - ΤΡΟΧΑΛΙΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ («EGG BOX»)

ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΒΟΡΕΙΟΥ ΕΛΛΑΔΑΣ (Ε.Φ.Β.Ε.)

Ομάδα Ι Ragab Mohammed Βάσωφ Θάνος Μήτσιος Αντώνης Μιμίδης Άγγελος Δήμας Νίκος

2.1 Το ηλεκτρικό ρεύμα

ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΩ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ! - ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΩ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΜΟΥ!

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1. Αγωγοί, μονωτές και ηλεκτρικό ρεύμα ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΣ. Το ηλεκτρικό ρεύμα

ΑΥΤΟΝΟΜΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΔΡΟΜΟΥ ΚΑΙ ΚΗΠΟΥ

Όνομα και Επώνυμο:.. Όνομα Πατέρα: Όνομα Μητέρας:.. Δημοτικό Σχολείο:.. Τάξη/Τμήμα:.. Εξεταστικό Κέντρο:...

2015 Η ενέργεια είναι δανεική απ τα παιδιά μας

Φωτοβολταϊκά από µονοκρυσταλλικό πυρίτιο

ΕΝΩΣΗ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ 4ος Πανελλήνιος Διαγωνισμός Φυσικών Ε' Δημοτικού. Α Φάση - 31/3/2016. ΘΕΜΑ 1ο

Ήπιες µορφές ενέργειας

Από τον Ηλεκτρισμό στο Μαγνητισμό Ένας Ηλεκτρικός (ιδιο-)κινητήρας

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΟΛΟΗΜΕΡΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ ΠΟΡΤΑΡΙΑΣ ΤΑΞΗ ΣΤ

Άσκηση 20 Γιάννης Γαϊσίδης

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΠΛΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 80 ΤΑΞΗ: Ε

Ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζουμε την προσανατολισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων ή γενικότερα των φορτισμένων σωματιδίων.

Φυσική Γ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 3: Ηλεκτρική Ενέργεια. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Ηλεκτρική Ενέργεια

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1. Τεχνολογική Ενότητα. 2. Τεχνολογικό Επίτευγμα. 3. Σχέδιο-Σκαρίφημα. 4. Χρονοδιάγραμμα Εργασιών. 5. Πίνακας Κόστους-Προüπολογισμού

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΗΣ Β ΤΑΞΗΣ ΣΤΗΝ ΕΚΔΗΛΩΣΗ ΤΟΥ ΕΚΦΕ ΤΡΙΚΑΛΩΝ

Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω

Στις ερωτήσεις 1 έως 4 επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΖΩΗ. Ιατρού Κωνσταντίνος

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Ύλη Φυσικής Γυμνασίου Σχολ. έτος Αθ. Βελέντζας

ΓΓ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 2ο: Ηλεκτρικό ρεύμα

Από το Μαγνητισμό στον Ηλεκτρισμό Μια Ηλεκτρική (ιδιο-)γεννήτρια

ΑΡΗΣ ΑΣΛΑΝΙΔΗΣ Φυσικός, M.Ed. Εκπαιδευτικός-Συγγραφέας

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Από το Μαγνητισμό στον Ηλεκτρισμό Μια Ηλεκτρική (ιδιο-)γεννήτρια

Ισχυρα ηλιακα φωτιστικα κηπου

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΑΞΗ Β ΤΜΗΜΑΤΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ, ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd stvrentzou@gmail.com

Πηγές ενέργειας - Πηγές ζωής

Φύλλο Εργασίας 11. Από τον Ηλεκτρισμό στο Μαγνητισμό Ένας Ηλεκτρικός (ιδιο-)κινητήρας

διαπιστώσουν πειραματικά τον σωστό τρόπο σύνδεσης ενός λαμπτήρα με τους πόλους μιας μπαταρίας σε ένα κύκλωμα Θεωρητικό υπόβαθρο

Σεμινάρια «Αυθεντική Αξιολόγηση» Φυσικές Επιστήμες» Φεβρουάριος 2018

Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος Αρχές Αειφορίας

Έργο - Ενέργεια. Ενέργεια έχει ένα σώμα το οποίο έχει την εσωτερική ικανότητα να. Η ενέργεια εμφανίζεται με διάφορες μορφές όπως Κινητική,


ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΚΑΤΟΙΚΙΕΣ

Περιεχόμενα. Σελίδα. Διακόπτες μεμβράνης Σύνδεσμοι Λάμπες και μεταβλητή αντίσταση Ηλεκτρομαγνήτης Σύμβολα κυκλώματος ΔΙΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΜΑΘΗΣΗ

1 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΝΙΚΑΙΑΣ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ:ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΤΟΜΙΚΟ ΕΡΓΟ ΤΙΤΛΟΣ: ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ ΠΟΡΤΑΣ. Ονοματεπώνυμο: Κούτρα Καλλιόπη-Μαρία.

Περιγραφή υλικού Ενότητα - Τάξη Ποσότητα. Ε (Θερμότητα - Θερμοκρασία) 3. Δ (Θερμότητα - Θερμοκρασία) Στ (Θερμότητα - Θερμοκρασία) Στ (Ενέργεια)

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Ι. Μάθημα 4: Σημερινό Πλαίσιο Λειτουργίας Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας

ΛΑΝΙΤΕΙΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2015 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΣΤ Δημοτικού Πηγή:

Transcript:

Το «παζλ» της Ενέργειας (Μορφές, Μετατροπές και Διατήρηση της Ενέργειας) Η ενέργεια σαν έννοια είναι από τις πιο νεότερες διδακτικά στις φυσικές επιστήμες. Όπως γνωρίζουμε δεν υπάρχει σαφής ορισμός γι αυτήν. Γνωρίζουμε την ενέργεια από τις μορφές της και τις μετατροπές της από τη μια μορφή στην άλλη. Επίσης η ενέργεια, όταν μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη, διατηρείται στο σύνολό της, αλλά υποβαθμίζεται, γιατί ένα μέρος της μετατρέπεται σε μια μορφή που δεν είναι πολλές φορές επιθυμητή, συνήθως θερμότητα. Πόσο σημαντική όμως είναι η ενέργεια για τη ζωή μας; Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν μηχανισμούς μετατροπής ενέργειας. Το κάθε κύτταρο έχει τις δικές του μονάδες που μετατρέπουν την ενέργεια από τη μια μορφή στην άλλη. Έτσι διατηρείται ζωντανό και χρήσιμο για τον οργανισμό στον οποίο ανήκει. Ο άνθρωπος, προκειμένου να εξασφαλίσει ενέργεια για την καθημερινότητά του, κατέκτησε όλον τον πλανήτη, χωρίς πολλές φορές να σεβαστεί το γεγονός ότι θα πρέπει να υπάρξει αειφορία για τις επερχόμενες γενιές. Χρησιμοποίησε μορφές ενέργειας που δεν είναι φιλικές προς το περιβάλλον. Σε πολλές περιπτώσεις προκλήθηκαν μεγάλες καταστροφές λόγω της «δίψας» για ακόμη μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας. Καταστράφηκαν τεράστιες δασικές εκτάσεις, μολύνθηκαν τα επιφανειακά και τα υπόγεια νερά, δημιουργήθηκαν τεράστια φράγματα σε ποταμούς που άλλαξαν το τοπίο και τη μικροκλίμα των αντίστοιχων περιοχών, τα υγρά καύσιμα κατά τη μεταφορά τους μόλυναν ατέλειωτα χιλιόμετρα ακτών και μετά την καύση τους, μαζί και με τα στερεά καύσιμα, δημιούργησαν μεγάλα προβλήματα στη μόλυνση του αέρα. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας δε μολύνουν το περιβάλλον και συμβάλλουν στην αειφορία. Η ενέργεια από τον ήλιο, τον άνεμο, τα κύματα της θάλασσας, τη γεωθερμία είναι πρακτικά ανεξάντλητη. Μόλις τα τελευταία χρόνια, σιγά σιγά, άρχισε η στροφή προς αυτές τις μορφές ενέργειας. Αναπτύχθηκε η τεχνολογία και δόθηκαν κίνητρα για εγκατάσταση συστημάτων αξιοποίησης αυτών των μορφών ενέργειας. Παρόλα αυτά όμως το ποσοστό της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές είναι πάρα πολύ μικρό. Τα εκπαιδευτικά συστήματα των διαφόρων κρατών μπορούν να βελτιώσουν την υπάρχουσα κατάσταση δημιουργώντας φιλικές στάσεις ζωής απέναντι στο περιβάλλον. Έχουν τη δυνατότητα να καλλιεργήσουν, όπως λέγεται, περιβαλλοντική συνείδηση, κάτι το οποίο περνάει μέσα και από τη διδασκαλία της έννοιας της ενέργειας. Οι μικροί μαθητές μαθαίνουν να μη σπαταλούν την ενέργεια. Μαθαίνουν επίσης για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, που είναι φιλικές προς το περιβάλλον, έτσι ώστε όλα αυτά να τα εφαρμόσουν στη μετέπειτα ζωή τους ως ενήλικες. Όταν καλούμαστε να διδάξουμε την έννοια της ενέργειας στο Δημοτικό και στο Γυμνάσιο, αντιμετωπίζουμε δυσκολίες στο ότι: Είναι μια αφηρημένη έννοια και δεν μπορούμε να δώσουμε έναν ορισμό γι αυτήν. Έχει πολλές μορφές. Μπορεί να μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη. Οι μαθητές, στην ηλικία των τελευταίων τάξεων του Δημοτικού, νομίζουν ότι υπάρχουν σώματα που έχουν ενέργεια και άλλα που δεν έχουν. Ισχύει πάντα η Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας. Η κάθε μετατροπή συνοδεύεται και από «απώλειες», δηλαδή ένα μέρος μετατρέπεται σε μια ανεπιθύμητη μορφή, συνήθως θερμότητα. Η ενέργεια, με τις συνεχείς μετατροπές της, υποβαθμίζεται και έτσι τελικά, ύστερα από πολλές μετατροπές, το εκμεταλλεύσιμο ποσοστό της είναι πολύ μικρό.

Ο εκπαιδευτικός χρειάζεται να διαθέτει γνώσεις, δημιουργικότητα, και εφευρετικότητα έτσι ώστε να μπορέσει τελικά να διδάξει αποτελεσματικά στους μαθητές του την έννοια της ενέργειας και τις συνέπειες στο περιβάλλον από τη μη λογική παραγωγή και χρήση της. Τα πειράματα που θα κάνει με τους μαθητές του και οι συσκευές που θα χρησιμοποιήσει πρέπει να διαθέτουν διαδραστικότητα, να είναι εντυπωσιακά σε αποτελέσματα, να έχουν άμεση σχέση με την καθημερινότητα των μαθητών, οι μαθητές να εμπλέκονται δημιουργικά στην όλη διαδικασία της μάθησης και να καλύπτουν όσο το δυνατόν περισσότερες περιπτώσεις. Οι μαθητές να μπορούν να πραγματοποιούν τα πειράματα μόνοι τους χωρίς κίνδυνο, να μπορούν να τα πραγματοποιούν και εκτός σχολικής μονάδας με τους γονείς τους και τους φίλους τους, οι κατασκευές να είναι, όσο το δυνατόν, με απλά υλικά και μέσα της καθημερινότητας, να αποτελούνται από υλικά που είναι φθηνά, να χρησιμοποιούν οτιδήποτε παλιό και μη χρήσιμο αντικείμενο, όπως εξαρτήματα από παλιές ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, παλιά παιχνίδια, κ.λ.π. Περιγραφή της κατασκευής Η κατασκευή που παρουσιάζουμε αποτελείται από μια αυτούσια συσκευή, «Το Μαντάνι» και από ένα «παζλ» 7 κομματιών. Το σκεπτικό ήταν να δημιουργηθεί όλο το σύνολο με στέρεο και λειτουργικό τρόπο, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μαθητές/τριες των τελευταίων τάξεων του Δημοτικού Σχολείου και τους Δασκάλους/ες τους, αλλά και από μαθητές/τριες Γυμνασίου και τους Καθηγητές/τριές τους με μια μικρή επέκταση στη μελέτη με όργανα φυσικής και αντίστοιχες μετρήσεις και υπολογισμούς. «Το Μαντάνι» είναι μια κατασκευή, που μας δείχνει τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού σε κινητική (ανανεώσιμες πηγές ενέργειας). Χρησιμοποιήθηκε για τη βελτίωση της καθημερινότητας των παλιότερων αγροτικών και κτηνοτροφικών κοινωνιών και ιδιαίτερα αυτών που ζούσαν στις ορεινές περιοχές της πατρίδας μας. Σήμερα η βαρυτική ενέργεια του νερού χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Στα ορεινά χωριά όμως μπορεί κάποιος να βρει ακόμα Μαντάνια να λειτουργούν, περισσότερο για ιστορικούς και λαογραφικούς σκοπούς. Είναι μια συσκευή που δείχνει πώς λειτουργούσε στην πραγματικότητα αυτή η μηχανή. Δεν είναι μακέτα αλλά λειτουργεί κανονικά. Τη χρησιμοποιούσαν για να σφίγγουν τους κόμπους και το νήμα προσδίδοντας αντοχή στα μάλλινα υφαντά ρούχα και κλινοσκεπάσματα. Βρισκόταν κοντά σε ένα ποτάμι, σε ορεινή συνήθως περιοχή, όπου το νερό έπεφτε από ψηλά σε έναν τροχό, που ήταν συνδεδεμένος με έναν άξονα. Πάνω στον άξονα υπήρχαν ξύλινες προεξοχές και καθώς περιστρέφονταν ο τροχός οι προεξοχές εξέτρεπαν από την ισορροπία τους τέσσερα μεγάλα ξύλινα σφυριά (τα κοπάνια). Αυτά με τη σειρά τους χτυπούσαν τα βρεγμένα μάλλινα υφάσματα. Η κατασκευή λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες. Ο τροχός περιστρέφεται με τη δύναμη της βαρύτητας από την πτώση του νερού, που βρίσκεται συγκεντρωμένο σε ένα δοχείο περίπου 60 εκ. πάνω από αυτόν. Στη βάση της κατασκευής υπάρχει μεταλλικό δοχείο στο οποίο συγκεντρώνεται το νερό που πέφτει. Το δοχείο ξαναγεμίζει είτε χειροκίνητα είτε αυτόματα με αντλία νερού. Όλη η κατασκευή είναι ξύλινη, όπως είναι και στην πραγματικότητα και βρίσκεται μέσα σε έναν κλωβό από Plexiglas ώστε να μη βρέχεται ο γύρω χώρος και όσοι παρατηρούν τη λειτουργία του.

Το «παζλ» των 7 κομματιών αποτελείται από: - Γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος (κομμάτι αριθμ. 1). - Πάνελ που περιέχει βολταϊκό στοιχείο, συσκευή ηλεκτρόλυσης και τρεις συσσωρευτές (μπαταρίες) των 1,5V, 4,5V και 9V (κομμάτι αριθμ. 2). - Ατμομηχανή με ενσωματωμένη γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος (κομμάτι αριθμ. 3). - Πάνελ με 4 λαμπτήρες συνδεδεμένους παράλληλα (κομμάτι αριθμ. 4). - Φωτοβολταϊκό πάνελ με τέσσερα στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά (κομμάτι αριθμ. 5). - Πάνελ που περιέχει ανεμογεννήτρια (κομμάτι αριθμ. 6). - Πάνελ που περιέχει λαμπτήρα πυρακτώσεως, λαμπτήρα led, στάντ για μετατροπή ηλεκτρικής σε θερμική ενέργεια (χρησιμοποιούμε ατσαλόμαλλο ή πολύ λεπτό χάλκινο σύρμα), υπολογιστή τσέπης, δύο ηλεκτρικούς κινητήρες (ο ένας με ενσωματωμένο ανυψωτικό μηχανισμό), ηλεκτρικό βομβητή και θερμοηλεκτρικό στοιχείο (κομμάτι αριθμ. 7). Τα κομμάτια του «παζλ» μπορούν να συνδυάζονται μεταξύ τους και οι μαθητές να βλέπουν τις διάφορες μορφές ενέργειας καθώς και τις μετατροπές τους. Με το πάνελ των τεσσάρων λαμπτήρων πυρακτώσεως μπορούν να μελετήσουν τη διατήρηση της ενέργειας. Παρακάτω αναφέρονται ενδεικτικά κάποιοι τρόποι χρήσης του «παζλ»: Με το κομμάτι αριθμ. 1 (ηλεκτρογεννήτρια) μπορούμε να μετατρέπουμε την χημική ενέργεια του σώματός μας σε κινητική και αυτή σε ηλεκτρική. Αποτελείται από έναν τροχό ποδηλάτου στερεωμένο σε μεταλλική βάση και ένα μοτέρ συνεχούς από ένα παλιό φωτοτυπικό μηχάνημα. Ο τροχός μπορεί να περιστρέφεται με μια χειρολαβή και με τη σειρά του να περιστρέφει μέσω ενός ελαστικού ιμάντα το μοτέρ, το οποίο παράγει τάση. Η πολικότητα της τάσης εξαρτάται από τη φορά της περιστροφής και η αριθμητική τιμή της από το ρυθμό περιστροφής (μέχρι περίπου 18 Volt). Συνδέοντας την ηλεκτρογεννήτρια με τα εξαρτήματα του κομματιού αριθμ. 7, με καλώδια τύπου μπανάνας, μπορούμε να μετατρέψουμε την ηλεκτρική ενέργεια στον ηλεκτρικό λαμπτήρα πυρακτώσεως σε θερμική και φωτεινή, στο λαμπτήρα led σε φωτεινή, στο στάντ μετατροπής θερμικής ενέργειας σε θερμική, στον ηλεκτρικό κινητήρα σε κινητική και δυναμική ανυψώνοντας την προσαρτημένη μάζα. Με τη σύνδεση με το κομμάτι αριθμ. 2 (συσκευή ηλεκτρόλυσης βολταϊκή στήλη - συσσωρευτές) μελετούμε τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική και το αντίθετο.

Με το κομμάτι αριθμ. 2 (βολταϊκή στήλη συσκευή ηλεκτρόλυσης - συσσωρευτές) μπορούμε να μετατρέψουμε τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική (βολταϊκή στήλη - συσσωρευτές) ή την ηλεκτρική σε χημική (ηλεκτρόλυση). Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χυμό λεμονιού, ή ξίδι στη βολταϊκή στήλη συνδέοντας κάθε φορά από 1 έως και 4 στοιχεία σε σειρά και την ηλεκτρική ενέργεια να τη διαβιβάσουμε, όπως και προηγουμένως στο κομμάτι αριθμ. 7 (πιο συγκεκριμένα στο λαμπτήρα led ή στο computer τσέπης) παρατηρώντας άμεσα τη μετατροπή. Τα ελάσματα χαλκού και ψευδαργύρου έπειτα από κάποια ώρα θέλουν καθάρισμα γιατί μαυρίζουν και χάνουν την ικανότητά τους για μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε την ηλεκτρική ενέργεια από τους συσσωρευτές (μπαταρίες των 1,5V, 4,5V και 9V) και να τροφοδοτήσουμε τις συσκευές του κομματιού 7 ή και άλλων κομματιών. Για να μετατρέψουμε την ηλεκτρική σε χημική χρησιμοποιούμε το ένα στοιχείο, για ευκολία το πρώτο στη σειρά, ρίχνοντας μέσα ένα ηλεκτρολυτικό διάλυμα (π.χ. αλατόνερο), διαβιβάζοντας ηλεκτρική ενέργεια από κάποιο από τα κομμάτια αριθμ. 1 ή 3 ή 5 ή 6 ή από τους συσσωρευτές του κομματιού 2 και να παρατηρήσουμε τις φυσαλίδες υδρογόνου στο αρνητικό ηλεκτρόδιο. Όλη η συσκευή αποτελείται από τέσσερα πλαστικά ποτήρια (μπουκάλια νερού του μισού λίτρου κομμένα στη μέση) και από ελάσματα χαλκού και ψευδαργύρου γεφυρωμένα με συνδετήρες και συνδεδεμένα σε σειρά. Με το κομμάτι αριθμ. 3 (ατμομηχανή) μελετούμε την «παραγωγή» ηλεκτρικής ενέργειας από τη θερμική (πιο σωστά τη μετατροπή της χημικής ενέργειας ενός καυσίμου υλικού (στην προκειμένη περίπτωση φωτιστικό οινόπνευμα) σε θερμική, κατόπιν σε κινητική και τέλος σε ηλεκτρική με την ενσωματωμένη γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος). Αποτελείται από μια ατμομηχανή που έχει βιδωθεί πάνω στην ξύλινη βάση. Πάνω της έχει προσαρμοστεί ένα μικρό μοτέρ συνεχούς (βγαλμένο από ένα παλιό παιχνίδι), που τώρα παίζει το ρόλο της ηλεκτρογεννήτριας ακριβώς όπως και στο κομμάτι αριθμ. 1. Η κίνηση μεταδίδεται από την ατμομηχανή με ένα μικρό λαστιχάκι. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να διαβιβαστεί με καλώδια τύπου μπανάνας στο κομμάτι αριθμ. 7 ή στο κομμάτι αριθμ. 2 και να κάνουμε τη μελέτη όπως και προηγουμένως. Με το κομμάτι αριθμ. 5 (φωτοβολταϊκό στοιχείο) μπορούμε να μετατρέψουμε τη φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική και κατόπιν την ηλεκτρική στις διάφορες μορφές συνδυάζοντάς το με το κομμάτι αριθμ. 2 (βολταϊκή στήλη - ηλεκτρική σε χημική) ή με το κομμάτι αριθμ. 7 (ηλεκτρική σε κινητική, ηλεκτρική σε δυναμική, να κάνουν να λειτουργήσει ο υπολογιστής τσέπης κ.τ.λ.). Στο πάνελ υπάρχει ενσωματωμένος ηλεκτρικός λαμπτήρας σε περίπτωση που δεν υπάρχει ά- μεσο ηλιακό φως και τέσσερα φωτοβολταϊκά πάνελ συνδεδεμένα σε σειρά.

Με το κομμάτι αριθμ. 6 (ανεμογεννήτρια) μπορούμε να μετατρέψουμε την κινητική ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική και κατόπιν την ηλεκτρική στις διάφορες μορφές, συνδυάζοντας όπως και προηγουμένως τα κομμάτια α- ριθμ. 2 και αριθμ. 7. Χρησιμοποιούμε έναν ηλεκτρικό κινητήρα από ένα παλιό παιχνίδι στον οποίο προσαρμόσαμε μια φτερωτή και όταν δεν υπάρχει άνεμος μπορούμε να τον περιστρέφουμε χρησιμοποιώντας ένα πιστολάκι μαλλιών ή ακόμη καλύτερα έναν ηλεκτρικό φυσητήρα, για καλύτερα αποτελέσματα. Χρησιμοποιώντας τα κομμάτια αριθμ. 1 (ηλεκτρογεννήτρια) και αριθμ. 4 (πάνελ των τεσσάρων λαμπτήρων πυρακτώσεως) μελετούμε τη διατήρηση της ενέργειας ως εξής: Συνδέουμε με καλώδια τύπου μπανάνας τη γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος με το πάνελ των τεσσάρων λαμπτήρων και τους διακόπτες ανοιχτούς. Περιστρέφοντας τον τροχό παρατηρούμε ότι χρειάζεται πολύ μικρή δύναμη για την περιστροφή. Κλείνουμε τον ένα διακόπτη και παρατηρούμε αμέσως ότι χρειάζεται κάποια δύναμη για την περιστροφή του τροχού, ενώ ταυτόχρονα ο πρώτος λαμπτήρας ανάβει. Αν ανάψουμε και το δεύτερο λαμπτήρα παρατηρούμε ότι χρειαζόμαστε περισσότερη δύναμη κ.ο.κ. Η αύξηση της δύναμης που ε- ξασκούμε κάθε φορά που ανάβει και ένας λαμπτήρας μας φανερώνει ότι κάθε φορά χρειαζόμαστε όλο και περισσότερη ενέργεια για να περιστρέψουμε τον τροχό. Αυτό θα το πετύχουμε με ταχύτερη περιστροφή, αυξάνοντας το ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής μιας και η δυνατότητα παροχής ενέργειας του συγκεκριμένου κινητήρα είναι δεδομένη. Η ενέργεια αυτή μετατρέπεται σε ηλεκτρική, φωτεινή και θερμική στους λαμπτήρες. Όσο περισσότεροι λαμπτήρες ανάβουν τόσο περισσότερη ενέργεια χρειαζόμαστε. Μπορούμε αν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε και όργανα μέτρησης (βολτόμετρο ή αμπερόμετρο) και να μελετήσουμε τη διατήρηση της ενέργειας. Αποτελέσματα / Σχόλια Χρησιμοποιώντας το «παζλ» των επτά κομματιών και το «Μαντάνι» στη μαθησιακή διαδικασία της διδασκαλίας της έννοιας της ενέργειας στο Δημοτικό Σχολείο και στο Γυμνάσιο, παρατηρούμε ότι οι μαθητές αξιοποιούν τη δημιουργικότητα και την εφευρετικότητά τους κατά τη διάρκεια του μαθήματος, ενθουσιάζονται με τον πολλαπλό τρόπο χρήσης, συνεργάζονται μεταξύ τους και με τους εκπαιδευτικούς της τάξης και έτσι κατανοούν το αντικείμενο της διδασκαλίας. Με κατάλληλες ερωτήσεις, συνδυασμούς των κομματιών και πειραματική εξάσκηση δημιουργείται θετική στάση απέναντι στη χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και προβληματισμός για την υπερβολική κατανάλωση της ενέργειας. Ο εκπαιδευτικός θέτει ερωτήματα (ατομικά και ομαδικά) και προβληματισμούς, όπως: Πώς μπορούμε να πάρουμε ηλεκτρική ενέργεια από κινητική;

Πώς μπορούμε να πάρουμε χημική από ηλεκτρική και το αντίθετο; Ποια κομμάτια μπορώ να χρησιμοποιήσω για να ζεσταθώ το χειμώνα ή για να φωτίσω το σπίτι μου; Ποια κομμάτια χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ποια όχι; Ποια κομμάτια δε μολύνουν το περιβάλλον; Ποια θα προτιμούσατε να χρησιμοποιήσετε για να κάνετε μεγαλύτερη οικονομία; Ποια έχουν καλύτερα αποτελέσματα; (ευκολία κατασκευής, ενεργειακή απόδοση, κόστος) Ποιες συσκευές της καθημερινότητας σας θυμίζουν τα διάφορα κομμάτια του «παζλ»; Οι απαντήσεις σε πολλά από τα παραπάνω ερωτήματα δεν είναι μονοσήμαντες. Οι μαθητές μπορούν να απαντήσουν με διαφορετικούς τρόπους, να χρησιμοποιήσουν δηλαδή διαφορετικά κομμάτια του «παζλ» και όμως όλες να είναι περισσότερο ή λιγότερο σωστές. Προβληματίζονται, χρησιμοποιούν τις γνώσεις και τις εμπειρίες τους, εργάζονται ομαδικά. Καλλιεργείται πνεύμα συνεργατικότητας και μπορούν να εκπονηθούν πολλές εργασίες στις φυσικές επιστήμες. Μπορούμε να επεκταθούμε σε διαθεματικές δραστηριότητες χρησιμοποιώντας σαν βάση «το Μαντάνι» και τα κομμάτια του «παζλ» της ενέργειας, μελετώντας τη μόλυνση του περιβάλλοντος (καλλιεργούμε περιβαλλοντική συνείδηση μελετώντας το φωτοβολταϊκό στοιχείο και την ανεμογεννήτρια), την ιστορία των επιστημών (ατμομηχανή και χρήση της στη βιομηχανική επανάσταση και αργότερα, στοιχείο του Volta στον ηλεκτρισμό, το Μαντάνι ως ιστορική μηχανή που χρησιμοποιεί τη βαρυτική ενέργεια του νερού), στο μάθημα της γλώσσας (οι μαθητές μπορούν να αναζητήσουν και να βρουν συσκευές μετατροπής ενέργειας στην καθημερινή τους ζωή, όπως για παράδειγμα το δυναμό του ποδηλάτου, το λαμπτήρα πυρακτώσεως, το λαμπτήρα led, ανυψωτικούς γερανούς κ.τ.λ.). Συμπερασματικά μπορούμε να πούμε ότι το «παζλ» της Ενέργειας μπορεί να αποδειχθεί ένα καλό εργαλείο στα χέρια Εκπαιδευτικών Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης για τη διδασκαλία της έννοιας της ενέργειας και για διαθεματικές εργασίες στις τελευταίες τάξεις του Δημοτικού Σχολείου και του Γυμνασίου, γιατί προσεγγίζει από πολλές πλευρές και με έναν πρωτότυπο και διαφορετικό τρόπο το θέμα αυτό.